Бесшатунные двигатели - 2

[SKR]

Мужики!

Тут разговаривают о безшатунных двигателях, поэтому почистите за собой и валите. Попутного ветра!

 

[Velko Velkov]

http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1363159647


Думаю, что мое решение намного проще и надежднее.

http://youtu.be/Jbj-N7dRyRI

 

[Андрей Миллер]

Думаю, что мое решение намного проще и надежднее.

Вы сравниваете несравнимые вещи. В шатунном двигателе нарузка (динамика и статика) идет через замкнутые цилиндрические подшипники (качения с плотной предварительной посадкой или скольжения) с гидродинамическим режимом смазки).
А во втором (Вашем) случае ролик катится по криволинейной поверхности и вся нагрузка идет только по линии контакта рлик - поверхность...
Такое работает  только в электрических ножницах, лобзиках и тд...

 

[Velko Velkov]

Думаю, что мое решение намного проще и надежднее.

Вы сравниваете несравнимые вещи. В шатунном двигателе нарузка (динамика и статика) идет через замкнутые цилиндрические подшипники (качения с плотной предварительной посадкой или скольжения) с гидродинамическим режимом смазки).
А во втором (Вашем) случае ролик катится по криволинейной поверхности и вся нагрузка идет только по линии контакта рлик - поверхность...
Такое работает  только в электрических ножницах, лобзиках и тд... 

Только одно замечание. Не по линии контакта, а по линиям контакта.

P.S. К тому-же не одного, а двух подшипников.

 

[Бриг]

http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1363159647


Думаю, что мое решение намного проще и надежднее.

http://youtu.be/Jbj-N7dRyRI

Давайте считать: допустим площадь донышка поршня при его радиусе 4см = 50кв.см Давление в цилиндре(примерно) = 40 кГ/см. кв. Общее давление на поршень равно примерно 200 кГ. Эти 200 кило давят на шейку коленвала(а она диаметром примерно 5 см и шириною 2 сантиметра. То есть давление равно 20 кг/см. кв. Ну может наполовину больше - всё таки это окружность) - это в классическом двигателе или также давят на Ваш ролик, а у него контакт намного меньшей площади (по сути - это тоненькая полоска площадью, ну так скажем всего полсантиметра квадратных. То есть давление в этом месте будет уже 400 кГ/см. кв. Ваш ролик выдержит? Второй аргумент: Ваши ролики всё таки находяться рядом с горячей зоной. Им негде охлаждаться до безопасной температуры (масса мала и нет контакта с массивным корпусом). Это серьезный аргумент для двигателя ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ. Для парового или пневматического или гидравлического не существует подобных проблем, а для ДВС - существует. Третий аргумент: ролик должен обкатывать 2 поверхности: одна давит на поршень, а вторая должна втягивать поршень на себя. Но здесь требуется зазор, ибо ролик по одной поверхности катиться правильно , а по другой поверхности скользит навстречу(то есть не должен касаться). Но любой зазор вызывает ударные нагрузки(когда направление движения поршня будет меняться на противоположное). Попросту сказать = будет стучать. И разбивать себя и паз, по которому катиться.
Словами это трудно разжевать, Вы просто послущайте как тарахтит электрический лобзик: там также ролик катается по кругу в прямоугольном пазу. Вы думаете - это Вы придумали? Подобное изобретение было в мозгах ещё века 2 назад. Но для ДВС = табу! Низзя, если говорить по Русски!
Единственный простой и надежный механизм - кривошип(коленвал с балансирами и подшипниками скольжения). Подшипники качения(ролики и шарики) применяют только при малой нагрузке (в ДВС мощностью  до 5 сил). Кстати: в Вашем механизме кроме осевых сил возникают и боковые(а как же...) и довольно значительные. При наклоне направляющей для ролика 45 градусов эти же 400 кГ разделяются - 200 кГ = вдоль оси поршня и 200 кГ = поперек поршня.  В классической схеме: поршень - шатун - кривошип боковые силы значительно меньше, ибо шатун наклоняется всего то на 15 градусов(цифры примерные).

 

[Velko Velkov]

Низзя, если говорить по Русски!
Единственный простой и надежный механизм - кривошип(коленвал с балансирами и подшипниками скольжения).

Если говорить совсем по русски - этого не может быть, потому что этого не может быть никогда!

Мне кажется, что характер движения и действия стоит позадуматься. Я не думаю, что в двигателе Ванкеля меньше проблем.


P.S. Чтобы избежать стуков у меня уже есть решение. Может быть и вы придумаете что-нибудь ?

 

[Бриг]

У Ванкеля своя конструкция = простая и довольно умная и то она не нашла широкого применения. Давайте не будет сравнивать.
А про ролики(и не только) я давно думал и давно решил - не пойдет! Не всё, красиво нарисованное имеет место практического применения. Как только начинаешь считать нагрузки, жесткость, и тому подобное, красивый ролик становиться мощным колесом, вдвое больше и массивнее поршня! А по поводу зазоров: Вы наверное помните - раньше клапанами управляли простые толкатели? они разбивались и периодически приходилось регулировать зазор. Там силы удара на порядок меньше. А их расклепывало! Нынче применяют гидрокомпенсаторы. Такая опасность ждет и ролики: их довольно быстро раздолбает.
Я повторюсь: шейка коленвала имеет довольно приличную площадь(шейка, верхняя , шатуна - тоже самое). Зазор там только тепловой (0,04мм) и то он заполнен маслом(амортизирует). Коленвал расположен в относительно холодной зоне - далеко от камеры сгорания. Активно купается в масле. И то имеет износ (масло чернеет). Но на 100 000 его вполне хватает. Мощный, крепкий и надежный, как впрочем и блок цилиндров(как правило из чугуна отливают). Каждый материал имеет свой предел жесткости, текучести . прочности на давление, растяжение и изгиб...всё надо учитывать и просчитывать. Массу, инерцию, все направления давления и ударные нагрузки - всё надо учитывать. У Вас поршни будут испытывать и поворотные нагрузки - придется принимать меры, а это лишние сотни грамм металла в подвижной системе. Надо продумать и ремонтнопригодность - достаточно легкая разборка с заменой изношенных деталей, учитывать и прорыв газов в зону механики ...многое надо продумать досконально. Охлаждение, смазку, перепады температур, тепловое расширение материалов...трение и силы инерции...
Да вот ещё, напомню: не вздумайте планировать врашение поршня в цилиндре. = кольца сразу поломает, да и лишнее трение ни к чему.
Я бы предложил подумать вот над какой конструкцией: форкамера. сферической формы. Поршень туда вгоняет порцию смнси, сгоревшие газы давят на другой поршень(горячий цилиндр). Дело в том, что для более полного наполнения смеси требуется холодный цилиндр, а для уменьшения потерь рабочей температуры газа(а значит и давления) - требуется горячий цилиндр. Камера сгорания: идеальная форма = сфера! Обьем цилиндра впуска и цилиндра - рабочий ход должны быть разные (оптимальные ). Не секрет, что половина рабочего давления просто пукает наружу(приходиться глущитель применять).

 

[Бриг]

Может быть и вы придумаете что-нибудь ?

Нет проблем: здесь реализован широко известный механизм с кривошипом и ползуном. Зазоры оставлены только для масляного клина и площадь опоры довольно приличная. Замечу, что этой конструкции требуется вторая пара, для уравновешивания сил(вторая пара поршней должна работать встречно).

 

[А.Г.К]

по линиям контакта.

А как с величиной контактных нагрузок? Как работают кольца во вращающихся поршнях? Был у меня грех в молодости, спроектировал одноцилиндровый двигатель такого типа, комплект чертежей досих пор в моём архиве валяется. Потом посидел, подумал и понял что сея гравицапа ни в чём не превосходит обычный ДВС, а только хуже.

 

[Андрей Миллер]

Я не думаю, что в двигателе Ванкеля меньше проблем.

Таких проблем у Ванкеля нет. Там все с поверхностями трения нормально - на эксцентрике стоит подшипник скольжения, а синхонизирующие механизмы - зубчатые.
У "орбитального" двигателя Сейрича синхронизирующий механизм был сделан с 6 или 7 эксцентриками. Точно не помню. Но даже с синхронизацией эсцентрики не справились. Все 7 .... 🙁
О силовой передаче в ДВС лучше и не говорить.

 

[Velko Velkov]

Может быть и вы придумаете что-нибудь ?

Нет проблем: здесь реализован широко известный механизм с кривошипом и ползуном. Зазоры оставлены только для масляного клина и площадь опоры довольно приличная. Замечу, что этой конструкции требуется вторая пара, для уравновешивания сил(вторая пара поршней должна работать встречно).

Думаю, что в моем предложении есть два основных преимуществ:

- поршни каждой пары работают встречно и уравновешено,
  так что нет сил направленых к стенам цилиндра.

- плечо, передающее крутящее усилие на вал, в два раза 
  больше и соответственно усилие на ролики /четыре на
  каждом поршне, два из которых передают рабочее усилие/- намного ниже.

 

[Varan]

так что нет сил направленых к стенам цилиндра.

вы несколько заблуждаетесь, даже от силы трения в подшипнике кривошипа возникает сила направленная к стенке цилиндра, у баландина кстати тоже есть такая сила если двигатель без ползунов с шестернями, кроме этого нарисуйте силы в положении отличными от вмт и увидите момент который будет поворачивать пару поршней и создавать силу трения о стенку

 

[Velko Velkov]

так что нет сил направленых к стенам цилиндра.

вы несколько заблуждаетесь, даже от силы трения в подшипнике кривошипа возникает сила направленная к стенке цилиндра, у баландина кстати тоже есть такая сила если двигатель без ползунов с шестернями, кроме этого нарисуйте силы в положении отличными от вмт и увидите момент который будет поворачивать пару поршней и создавать силу трения о стенку

Здесь не один а два диаметрально расположеных подшипника/ролика/ и по моему силы уровновешиваются.

 

[Varan]

два диаметрально расположеных подшипника/

подшипники расположены на разных кривошипах и относятся к разным парам поршней?

 

[Бриг]

два диаметрально расположеных подшипника/

подшипники расположены на разных кривошипах и относятся к разным парам поршней?

Velko Velkov вроде грамотно выразился: диаметрально расположенные...Варан, до Вас трудно доходит....Каждый поршень имеет 2 ролика.  😀
Кривошипами там и не пахнет. Это я уже как ребенку разжевываю. Русский язык ясен и точен, и надо уметь понимать написаное.
Ролики катаются по направляюшим. Это не кривошип. Это направляюшие(хоть и с кривизной).

 

[Velko Velkov]

два диаметрально расположеных подшипника/

подшипники расположены на разных кривошипах и относятся к разным парам поршней?

Velko Velkov вроде грамотно выразился: диаметрально расположенные...Варан, до Вас трудно доходит....Каждый поршень имеет 2 ролика.  😀
Кривошипами там и не пахнет. Это я уже как ребенку разжевываю. Русский язык ясен и точен, и надо уметь понимать написаное.
Ролики катаются по направляюшим. Это не кривошип. Это направляюшие(хоть и с кривизной).

Бриг,

Спасибо за понимание и поддержку !

Велко

 

[Бриг]

Да пожалуйста! А Вы всё же призадумайтесь: в двигателе 4 цикла, один только рабочий. А остальные 3 цикла кто будет поршнями ворочать? В классическом этим занимается = маховик(в 4 цилиндровыом и другие поршни). Да и вообще: я на Вашем рисунке не вижу выходного вала отбора мощности.
Попробуйте нарисовать обьемную модель для всеобщего понимания. Это трудно, знаю. но другие то ...рисуют!
Ну лана, без обид, идея то может и хорошая, но...это ДВС, а не пневмо, паро,гидро  и т. п с низкими нагрузками и температурами. И не все идеи имеют место для реализации.
Знать бы Вам скока я подобного выдумывал в порыве энтузиазма? И точно такую же придумывал, и цилиндры у меня крутились, как барабан в револьвере, и лопастных варианта 4 было....да много чего "изобреталось"....
Но кое что по мелочи всё же сделал: штампики для вырубки в алюминиевом листе отверстий и зубчиков, электроотвертки(2 штуки для работы делал, на заре перестройки), всякие мелкие станочки для обработки древесины и т. п. И всё это успешно работало и работает. А вот моторчик сделать -  не рискнул! Слишком сложно и точно и разорительно.

 

[Varan]

забыл просто про видео , ну тогда вообще обсуждать нечего, все это не раз предлагалось и пробовалось и до сих пор результат нулевой

я смотрел на картинку с ползуном, ее бриг нарисовал , малость невнимателен

 

[Velko Velkov]

забыл просто про видео , ну тогда вообще обсуждать нечего, все это не раз предлагалось и пробовалось и до сих пор результат нулевой

Пожалуйста, покажите идентичный пример.

 

[Бриг]

Варан, у Велко(если разложить на плоскость) примерно таков принцип(см. рисунок). То есть вместо кривошипа - кривая направляюшая, переносящая давления поршня во вращения паза, а значит и рабочего вала отбора мощности.